高等无机结构化学（第2版） [Advanced Structural Inorganic Chemistry] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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麦松威，周公度，李伟基 著

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• 无机化学
• 结构化学
• 高等教育
• 化学教材
• 无机结构
• 晶体结构
• 配位化学
• 固体化学
• 化学键
• 第二版

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301047934

版次：2

商品编码：11580784

包装：平装

外文名称：Advanced Structural Inorganic Chemistry

开本：16开

出版时间：2006-05-01

用纸：胶版纸

页数：679

字数：1100000

正文语种：中文

内容简介

　　《高等无机结构化学（第2版）》是作者根据长期教研生涯中所积累的经验和体会，为研究生和高年级本科生编写的教材。为了系统地论述无机结构化学及近年化学的发展，作者对第1版的内容加以了增删和修改。内容分化学键理论基础、化学中的对称性以及元素结构化学选论和超分子结构化学三部分，共计二十章。第1部分有量子理论导论、原子的电子结构、分子中的共价键、凝聚相中的化学键和计算化学等五章。第Ⅱ部分的前三章论述分子的对称性及其在分子轨道、分子振动和配合物等方面的应用，后两章分别介绍晶体的对称性及无机晶体结构和晶体材料。第Ⅲ部分系统地介绍无机物的结构化学，前七章分族论述主族元素，后三章则论述稀土元素、过渡金属簇合物和超分子结构化学。《高等无机结构化学（第2版）》还列出了最新的结构数据和有关资料供读者参考。
　　《高等无机结构化学（第2版）》可用作大学高年级本科生和研究生学习微观结构有关课程，如化学键理论、高等无机化学、结构化学、晶体化学和材料科学等课程的教科书和参考书，也可供从事化学、材料、物理和生命科学等广大理工科的科技研究人员参考。
　　《高等无机结构化学（第2版）》的英文版即将由牛津大学出版社出版，并编入国际晶体学会丛书之列。

作者简介

　　李伟基，祖籍广东省顺德县，1943年出生于上海。1960年在香港完成中学课程后，即赴美国升学，先后在伊利诺大学（1964）和密歇根大学（1968）取得学士和博士学位。自1968年？月起任教于香港中文大学，现为化学讲座教授；并曾于1988-1989年及2001-2004年任化学系系主任。2002-2005年曾担任四川大学客座教授。长期讲授普通化学、化学键、量子化学、统计力学和无机化学等课程，并从事计算化学方面的科研工作，在国际学报发表论文约180篇。
　　
　　麦松威，祖籍广东省鹤山县，1936年出生于香港。英属哥伦比亚大学荣誉理学士（1960）及哲学博士（1963）。曾任匹兹堡大学晶体学系副研究员（1963-1965）及西安大略大学化学系副教授（1965-1969）。1969年起任职香港中文大学，多年讲授普通化学、化学键、无机化学和X-光晶体学等课程。现为伟伦研究讲座教授及Polyhedron的中国副主编。2001年增选为中国科学院院士。长期从事晶体结构、无机合成与超分子化学研究，在国际学报发表论文900余篇，专著8部。
　　
　　周公度，浙江省泰顺县人，1950年进成都华西大学，1952年转到四川大学，1953年秋大学毕业，进北京大学攻读研究生，1957年毕业，留校任教，由助教到教授，1992年退休。1992年秋到香港中文大学任教，1993年访问美国普渡大学，此后继续在国内外讲学，著书。长期在北京大学从事晶体结构和结构化学的教学和科研工作，发表论文100多篇，编著教材和专著16本。先后到清华、中山、南开、四川大学等50多所大学和研究所讲学，被中国科技大学研究生院、北京筛范大学、兰州大学和温州大学等校聘为兼职教授。

内页插图

目录

第Ⅰ部分 化学键理论基础
第1章 量子理论导论
1.1 光和实物粒子的波粒二象性
1.2 不确定度原理和几率概念
1.3 电子的波函数和几率密度函数
1.4 电子的波动方程：Schrodinger方程
1.5 Schrodinger方程的简单应用
1.5.1 一雏箱中粒子
1.5.2 三维箱中粒子
1.5.3 环中的粒子
1.5.4 在一个三角形箱中的粒子
参考文献
第2章 原子的电子结构
2.1 氢原子
2.1.1 氢原子的Schrodinger方程
2.1.2 氢原子的角函数
2.1.3 氢原子的径向函数和总波函数
2.1.4 类氢原子轨道的能级；总结
2.2 氦原子和Pauli不相容原理
2.2.1 氦原子：基态
2.2.2 行列式型波函数和Pauli不相容原理
2.2.3 氦原子激发态：1S12Sl电子组态
2.3 多电子原子：电子组态和光谱项
2.3.1 多电子原子的Schrodinger方程及近似解
2.3.2 多电子原子的基态电子组态
2.3.3 电子组态和光谱项
2.3.4 关于谱项的Hund规则
2.3.5 j-j偶合
2.4 原予的性质
2.4.1 电离能与电子亲和能
2.4.2 电负性的光谱标度(xs)
2.4.3 相对论效应对元素性质的影响
参考文献
第3章 分子中的共价键
3.1 氢分子离子：成键和反键分子轨道
3.1.1 变分法
3.1.2 氢分子离子：能量
3.1.3 氢分子离子：波函数
3.1.4 分子轨道理论简述
3.2 氢分子：分子轨道理论和价键理论的处理
3.2.1 氢分子的分子轨道模型
3.2.2 氢分子的价键模型
3.2.3 分子轨道模型和价键模型的等当性
3.3 双原子分子
3.3.1 同核双原子分子
3.3.2 异核双原子分子
3.4 线性三原子分子和spn杂化方式
3.4.1 氢化铍BeH
3.4.2 线性三原子分子的杂化理论
3.4.3 C
3.4.4 spn杂化轨道
3.4.5 原子的共价半径
3.5 HMO理论用于共轭多烯体系
3.5.1 Huckel分子轨道理论及其应用于乙烯和丁二烯
3.5.2 从波函数的对称性考虑来预示反应历程
参考文献
第4章 凝聚相中的化学键
4.1 固体的化学分类
4.2 离子键
4.2.1 离子的大小：离子半径
4.2.2 离子化合物的点阵能
4.2.3 离子液体
4.3 金属键和能带理论
4.3.1 基于分子轨道理论的化学处理
4.3.2 半导体
4.3.3 4d和5d过渡金属晶体结构型式的变异
4.3.4 原子的金属半径
4.3.5 金属元素的熔点、沸点和原子化焓
……
第Ⅱ部分 化学中的对称性
第Ⅲ部分 元素结构化学选论和超分子结构化学

前言/序言

《晶体世界的奥秘：从宏观到微观的探索》 本书将带领读者踏上一段深入探索物质构成本质的旅程，聚焦于无机化合物在三维空间中如何精妙排列、形成丰富多彩的晶体结构。我们并非直接探讨“高等无机结构化学（第2版）”的具体章节内容，而是通过一系列精心设计的叙事和阐释，勾勒出理解无机晶体结构所必备的知识体系和思维路径，旨在激发读者对物质世界深层结构的洞察与好奇。 第一篇：结构的基石——原子与键的交响 在一切宏伟建筑之前，我们首先需要了解构成它们的砖石。本篇将从最基本的单元——原子——出发，回顾原子结构及其电子排布的奥秘。我们将探讨原子如何通过各种化学键相互连接，形成稳定的结构单元。这里，我们将重点理解共价键、离子键、金属键以及范德华力等作用力的性质与特点，它们如同看不见的丝线，将原子精密地编织在一起。 原子世界的微观画像： 从量子力学的基石出发，我们审视电子的能量量子化、轨道分布以及原子核与电子之间的相互作用，构建对原子内部结构的直观认识。 键合的艺术： 深入剖析不同类型化学键的形成机理，理解键的强度、方向性和极性如何影响原子间的距离和角度。我们将通过生动的例子，如NaCl中的离子键，石墨中的共价键，以及金属中的自由电子模型，来阐释键合的多样性。 分子几何的语言： 即使在宏观晶体中，微观分子的几何构型也起着至关重要的作用。我们将介绍价层电子对互斥模型（VSEPR）等经典理论，预测和理解简单分子（如水、氨等）的空间排布，为后续理解更复杂的晶体结构奠定基础。 第二篇：有序的宇宙——晶体学导论 当无数微小的结构单元按照一定的规律重复排列时，便诞生了令人赞叹的晶体世界。本篇将系统性地介绍晶体学的基本概念和工具，帮助读者理解晶体结构的有序性和规律性。 空间中的秩序： 我们将引入晶格、晶面、晶向等基本概念，如同为晶体世界绘制一张精确的地图。了解如何用数学语言描述晶体内的原子位置，是解读晶体结构的关键。 对称性的魅力： 对称性是晶体最显著的特征之一。我们将探索点群和空间群的概念，理解晶体中各种对称操作（如平移、旋转、镜像、反演）如何组合，形成千变万化的晶体外形和内部结构。 衍射的光芒： X射线衍射作为揭示晶体结构的最有力工具，其原理和意义将得到详细阐述。我们将理解为何X射线能够“看透”原子排列，以及如何通过衍射图谱反推出晶体的基本单元和整体结构。 晶带与倒易空间： 为了更深入地理解衍射现象，我们将简要介绍晶带和倒易空间的几何概念，这为理解衍射花样与晶体结构的对应关系提供了理论基础。 第三篇：结构的基石——无机化合物的骨架 在掌握了晶体学的基本工具后，我们将聚焦于不同类型无机化合物所呈现的典型结构。本篇将深入分析各类无机固体，理解其结构特点如何与其化学性质和物理性能紧密关联。 离子晶体的王国： NaCl型、CsCl型、闪锌矿型、纤锌矿型等经典离子晶体结构将逐一解析。我们将探讨阳离子和阴离子如何在高密的排列中填充空隙，以及这些结构如何影响熔点、硬度等性质。 共价网络的宏图： 金刚石、石英、硅化物等共价晶体以其坚固的网络结构著称。我们将分析原子间强烈的共价键如何形成三维网状或层状结构，并解释为何它们通常具有极高的硬度和熔点。 金属的海洋： 金属晶体中的自由电子模型是理解其导电、导热等特性的关键。我们将介绍体心立方、面心立方、六方密堆积等金属常见的堆积方式，以及合金的结构特性。 分子晶体与范德华力的作用： 对于一些以分子为基本单元的晶体，我们将探讨分子间的范德华力如何决定其堆积方式和物理性质，例如固态的CO2（干冰）。 层状与链状结构的奇妙： 粘土矿物、石墨烯等层状结构和二氧化硅链等链状结构，它们独特的维度的限制，如何赋予材料特殊的力学和电子性能。 第四篇：结构的变奏与挑战 晶体世界并非一成不变，许多材料展现出丰富的结构变化和不规则性，这些“例外”往往是功能材料的宝库。 固溶体与掺杂： 当不同种类的原子混入晶格时，会产生固溶体。我们将理解固溶体的形成条件、结构类型以及其对材料性能的影响，例如合金的强化。 缺陷的意义： 晶体中的空位、填隙原子、取代原子等点缺陷，以及位错、晶界等线缺陷，并非毫无意义。我们将揭示这些缺陷如何影响材料的机械性能、电学和光学性质，甚至催化活性。 非整数的比例——欠整比化合物： 一些化合物的化学计量比并非简单的整数，这背后隐藏着复杂的结构缺陷和电子结构。我们将初步接触这类结构，理解其形成原因和独特性质。 非常规的形态： 非晶态固体（如玻璃）、准晶、纳米晶等非常规结构，它们打破了传统晶体的周期性，展现出新的结构特征和应用前景。 通过以上四大篇章的循序渐进的引导，本书旨在构建一个从微观原子键合到宏观晶体结构的完整认知框架。我们希望读者在阅读过程中，能够培养起用结构视角分析无机材料的思维习惯，理解结构与性能之间的深刻联系，从而为更进一步的深入研究打下坚实的基础。这本书并非一本简单的教科书，而是一次关于物质内在秩序的探索之旅，每一次对结构的解析，都如同揭开宇宙深处的一层神秘面纱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于知识的传递，更在于其思维方式的启迪。作者在探讨“催化剂的结构与性能关系”时，就充分展现了这一点。他并没有仅仅停留在列举各种催化剂的活性，而是深入挖掘了催化剂的微观结构特征与宏观催化性能之间的内在联系。他详细介绍了负载型催化剂的制备方法，以及载体材料的孔道结构、表面积和表面性质如何影响活性组分的均匀分散和反应物分子的扩散。他重点讲解了金属纳米颗粒催化剂的尺寸效应和形貌效应，以及这些因素如何改变催化剂的电子结构和配位环境，进而影响其催化活性和选择性。书中还引入了“表面科学”的原理，解释了催化反应发生的表面活性位点，以及如何通过表面修饰来优化催化剂的性能。我尤其喜欢作者在讲解“光催化”时，所采用的“能带理论”和“电子-空穴对”模型，这让我对光催化剂如何吸收光能并将其转化为化学能有了清晰的认识。这本书让我明白，要设计高效的催化剂，必须从其微观结构入手，进行精细的调控和优化，这是一种系统而科学的研究方法。

评分☆☆☆☆☆

我必须高度评价这本书在“高压下的无机结构”这一前沿领域的介绍。作者并没有回避这一复杂且充满挑战的主题，而是以一种非常系统且深入的方式进行了探讨。他首先介绍了高压实验技术，如金刚石压砧、冲压式对顶砧等，并解释了这些技术如何实现对材料施加极高的压力。然后，他重点讨论了在高压下，物质的电子结构和原子排列会发生怎样的变化。他通过分析一些经典的高压相变例子，比如水的固相在高压下的奇特结构，以及金属材料在高压下的新物相，让我看到了在高压条件下，材料可能展现出完全超出我们日常经验的奇异行为。书中还涉及了“电子简并”、“局域化”等概念在高压研究中的应用，这让我意识到，高压环境可以极大地改变物质的电子特性，从而诱导出前所未有的材料。作者在讲解过程中，穿插了大量的实验数据和理论计算结果，这使得内容更具说服力，也为我提供了进一步深入研究的线索。对于对极端条件下的物质科学感兴趣的学生和研究者来说，这本书无疑是一份宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我深刻认识到，结构化学不仅仅是关于静态的晶体结构，更是关于物质的“运动”和“变化”。作者在“固相反应”这一章节的处理，就非常生动。他首先从扩散控制的固相反应机理入手，解释了反应物如何通过在固体内部扩散来接触并发生反应，并引入了“界面”和“晶界”在固相反应中的重要作用。然后，他探讨了影响固相反应速率的各种因素，如温度、晶粒尺寸、反应物活性等。书中还详细介绍了“粉末X射线衍射”等技术在研究固相反应过程中的应用，通过对衍射图谱的变化来追踪反应的进程和产物的形成。我特别欣赏作者在讲解“烧结”现象时，所进行的深入分析。他从颗粒之间的接触、颈部的形成，到孔隙的聚集和消除，层层剥茧，将一个看似简单的过程，阐述得如此清晰透彻。这让我明白了陶瓷材料为何需要高温烧结，以及烧结过程对材料最终性能的决定性影响。这本书让我看到了结构化学在材料制备和加工过程中的核心地位。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在“生物无机化学”这一跨学科领域的引入，让我感到非常惊喜。我之前对无机化学的认识主要局限于传统的无机材料，而这本书则将无机化学的概念和原理，巧妙地应用到了生命科学领域。作者从金属离子在生命过程中的重要作用出发，详细介绍了各种金属酶的结构和功能，例如血红蛋白中的铁离子如何与氧结合，氧化酶中的金属中心如何催化氧化还原反应等。他深入分析了金属离子与生物大分子（如蛋白质、核酸）之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响生物体的正常生理活动。书中还探讨了金属配合物在药物设计中的应用，例如铂类抗癌药物的结构和作用机制。这让我看到了无机化学在解决人类健康问题上的巨大潜力。作者在讲解过程中，引用的文献非常广泛，涵盖了化学、生物学、医学等多个学科，这充分体现了生物无机化学的交叉性。这本书为我打开了一扇新的大门，让我看到了无机化学更广阔的应用前景。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在内容编排和知识呈现方面做得相当出色。它并非一本简单堆砌知识点的教科书，而是更像一位经验丰富的导师，循循善诱地引导读者深入理解无机结构化学的精髓。我特别喜欢作者在探讨“缺陷化学”时所采用的方法。他首先从理想晶体的概念入手，然后逐步引入各种类型的晶体缺陷，如点缺陷、线缺陷和面缺陷，并详细阐述了这些缺陷对材料宏观性质的影响。他通过一些具体的例子，比如氧空位对氧化物导电性的影响，金属间隙原子对合金强度的影响，生动地展示了“细节决定成败”在材料科学中的重要性。而且，作者并没有止步于描述缺陷的存在，而是进一步探讨了如何通过调控晶体缺陷来优化材料性能。例如，通过掺杂、热处理等手段，可以有意地引入或消除某些缺陷，从而达到预期的功能。这让我看到了结构化学研究的实际意义和应用价值，也激发了我对材料设计和改性研究的兴趣。书中关于“相变”的章节也给我留下了深刻的印象。作者从热力学和动力学的角度，解释了晶体在不同温度、压力条件下发生相变的机制，并介绍了表征相变的常用技术，如X射线衍射、差示扫描量热法等。这些内容对于理解材料在不同环境下的行为至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常愉悦，原因在于作者非常擅长将复杂深奥的理论用通俗易懂的方式呈现出来。他并不是照本宣科，而是通过丰富的例子和类比，将抽象的概念变得具象化。我特别欣赏他在讲解“磁性材料的结构起源”时所做的阐述。他从电子的自旋和轨道角动量入手，解释了磁矩的产生，然后系统地介绍了顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性以及亚铁磁性等不同类型的磁性及其与晶体结构的关联。他通过对铁磁性材料中磁畴的形成和畴壁的运动的分析，以及对反铁磁性材料中自旋排列的解释，让我对这些材料的宏观磁学性质有了深刻的理解。书中关于“光学活性晶体”的章节也给我留下了深刻的印象。作者从晶体的对称性出发，解释了为何某些晶体能够发生旋光现象，并介绍了相关的表征技术，如圆二色谱。这让我认识到，无机结构化学不仅仅是关于物质的构成，更是关于其与光、电、磁等物理现象的相互作用。这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更重要的是培养了我们从结构角度思考问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等无机结构化学》完全颠覆了我之前对无机化学的刻板印象。我一直以为无机化学就是一些零散的元素周期表和反应方程式的堆砌，枯燥乏味，难以理解。但是，这本书以一种全新的视角，将无机结构化学呈现出来，让我看到了它的深度和广度。作者在论述过程中，非常注重逻辑的严谨性和内容的系统性。他从基本原理出发，层层递进，将复杂的概念分解成易于理解的部分。我尤其欣赏他在讲解“键合理论”时的处理方式。他并没有简单地罗列各种键合模型，而是深入分析了每种模型的适用范围和局限性，并重点阐述了现代无机化学中更为主流的“分子轨道理论”在描述无机化合物键合特性上的优势。通过对HOMO-LUMO能级、成键轨道和反成键轨道的详细解释，我不仅理解了为何某些化合物会呈现出特定的颜色，为何某些材料具有导电性，更对化学键的本质有了更深刻的认识。书中大量的计算化学辅助分析，更是让我大开眼界。利用量子化学方法预测化合物的结构和性能，这在以前对我来说是遥不可及的，但在这本书中，通过作者的清晰讲解，我得以一窥其门径。这让我意识到，现代无机化学研究已经高度依赖于理论计算，而结构化学正是连接理论与实验的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“金属有机骨架（MOFs）”的讲解上，让我眼前一亮。我之前对MOFs的了解主要停留在其作为多孔材料的应用层面，但这本书则从结构化学的视角，深入剖析了MOFs的设计原理和结构多样性。作者首先介绍了MOFs的构成单元——金属节点和有机配体，以及它们如何通过配位键自组装形成具有周期性网络结构的材料。他详细阐述了金属节点的多样性（如单核、多核金属簇）和有机配体的设计策略（如刚性、柔性、官能团修饰），以及这些因素如何影响MOFs的孔道尺寸、形状和表面化学性质。书中列举了大量不同拓扑结构的MOFs实例，并结合其结构特点，深入分析了它们在气体吸附与分离、催化、传感等领域的应用。我尤其喜欢作者关于“MOFs的动态性”的讨论，例如配体交换、孔道重构等，这让我看到了MOFs作为一类“活”材料的潜力。这本书不仅让我理解了MOFs的结构基础，更重要的是，它为如何理性设计具有特定功能的MOFs提供了重要的思路和方法，这对我未来在多孔材料领域的研究非常有启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太棒了，当我拿到它的时候，就被它厚实的质感和精美的装帧吸引住了。封面上的设计非常有学术气息，一看就知道是经过深思熟虑的。翻开扉页，一股淡淡的书香扑鼻而来，这是一种久违的、能让人沉静下来的味道。我迫不及待地开始阅读，首先映入眼帘的是前言，作者的写作热情和对这门学科的深厚感情跃然纸上，这让我对即将展开的知识旅程充满了期待。我特别喜欢书中关于晶体结构部分的讲解，从最基础的晶体学概念，到复杂的晶体对称性，再到各种晶体结构的描述，作者都处理得游刃有余。他没有直接抛出枯燥的概念，而是通过生动形象的比喻和详细的图示，将抽象的空间几何关系变得可视化。例如，在讲解布拉维格子时，作者用到了“积木搭建”的比喻，让我一下子就理解了不同格子的生成原理。而对于空间群的介绍，更是将繁复的对称操作梳理得井井有条，虽然初读时需要花费一些时间和精力去消化，但随着阅读的深入，你会发现其中蕴含着精妙的逻辑和规律。书中还穿插了许多经典的晶体结构实例，从简单的NaCl结构，到复杂的钙钛矿结构，再到更具挑战性的沸石结构，作者都对其进行了深入剖析，包括其形成原因、结构特点以及与性能的关系。这些案例的引入，不仅加深了我们对理论知识的理解，更让我们看到了无机结构化学在实际应用中的巨大潜力，这让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对无机材料的理解上升到了一个新的高度。以往我总是从宏观的性质去认识材料，而这本书则让我深入到了微观的结构层面，理解了宏观性质是如何由微观结构决定的。作者在阐述“晶格振动”这一概念时，就做得非常到位。他从简谐振动的基本原理出发，引入了声子这一量子化的概念，并详细介绍了声子的分类（纵波和横波）以及声子在材料导热、导电等过程中的作用。他通过对晶格振动光谱的分析，让我明白了如何通过实验手段来研究材料的微观动态行为。书中还包含了大量关于“扩散”的讨论，从菲克定律的基本方程，到不同扩散机制（间隙扩散、空位扩散、填隙扩散）的详细解析，再到扩散对材料性能的影响，作者都一一进行了阐述。这些内容对于理解合金的形成、陶瓷的烧结、半导体的掺杂等过程至关重要。我尤其喜欢作者在讲解“位错”时采用的图示，清晰地展示了刃位错和螺位错的结构，以及位错的运动如何导致材料的塑性变形。这本书让我意识到，材料的性能并非一成不变，而是受到其内部结构和动态过程的深刻影响，这为我后续的学习和研究提供了重要的理论指导。

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书是正版，就是有点折，希望里面放点气包

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高无结，书里面讲的很清晰，化竞必备系列

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物流也很快，书籍印刷也不错！

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京东购物方便、节约时间，价格也实惠！足不出户就可以吃的用的一站购齐！

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竞赛用书，很棒

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研究生教材，高中化学竞赛必备之工具，好！

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好书，一直想在好好学习

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帮别人买的。不知道好不好